Marburger Teams erforschen die Zellkommunikation in Epithelgeweben. Vier Projekte der Philipps-Universit\u00e4t sind am neuen DFG-Schwerpunktprogramm „HetCCI“ beteiligt.
\nWie verst\u00e4ndigen sich verschiedene Zelltypen im K\u00f6rper? Und was passiert, wenn diese Kommunikation gest\u00f6rt ist? Das neue Schwerpunktprogramm „Heterotypische Zell-Zell-Interaktionen in epithelialen Geweben“ (HetCCI) der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geht dieser Frage auf molekularer Ebene nach. An dem – von der Universit\u00e4t des Saarlandes koordinierten –
\nForschungsverbund ist die Philipps-Universit\u00e4t Marburg mit vier von insgesamt 15 Teilprojekten beteiligt. Die drei Projekte aus dem Fachbereich Medizin und das Projekt aus dem Fachbereich Biologie untersuchen unterschiedliche Aspekte der Zellkommunikation in Epithelgeweben – von der embryonalen Entwicklung und Wachstum \u00fcber Immunreaktionen und Wundheilung bis hin zu Alterungsprozessen und neuroepithelialen Signalwegen. Epithelzellen sind spezialisierte Zellen, die alle \u00e4u\u00dferen und inneren Oberfl\u00e4chen des K\u00f6rpers bedecken und so eine sch\u00fctzende Barriere bilden. Sie \u00fcbernehmen essentielle Aufgaben wie die Aufnahme von N\u00e4hrstoffen und die Regulierung des Fl\u00fcssigkeitsaustauschs und spielen eine zentrale Rolle bei vielen Erkrankungen.
\nDie DFG f\u00f6rdert das interdisziplin\u00e4re Schwerpunktprogramm zun\u00e4chst f\u00fcr drei Jahre mit insgesamt rund 5,7 Millionen Euro plus Programmpauschale. Die Teilprojekte in Marburg erhalten dabei insgesamt rund 1,2 Millionen Euro. Das Verbundprojekt bringt Forschende aus Zell- und Entwicklungsbiologie, Biophysik, Genetik, Strukturbiologie, Materialwissenschaften und mathematischer Modellierung zusammen. Sein Ziel ist, besser zu verstehen, wie heterotypische Zell-Zell-Interaktionen – etwa zwischen Epithel-, Immun-
\noder Nervenzellen – funktionieren, sich ver\u00e4ndern und m\u00f6glicherweise krankhafte Prozesse ausl\u00f6sen. Zum Einsatz kommen dabei neueste Technologien wie Einzelzellanalysen, genetische Markierung und hochaufl\u00f6sende Bildgebung.
\n„Die Beteiligung an diesem Schwerpunktprogramm st\u00e4rkt nicht nur unsere Expertise in der Epithelzellbiologie, sondern auch die interdisziplin\u00e4re Vernetzung mit Physik, Mathematik und Bioinformatik“, erkl\u00e4rte Uni-Vizepr\u00e4sident Prof. Dr. Gert Bange. „Solche grundlagenwissenschaftlichen und translationalen Forschungsprojekte sind essenziell, um zu verstehen, wie zellul\u00e4re Fehlkommunikation zur Entstehung schwerer Erkrankungen beitr\u00e4gt – und wie wir gezielt dagegen steuern k\u00f6nnen.“
\nDas Teilprojekt von Prof. Dr. Thomas Worzfeld untersucht die molekularen Grundlagen der sogenannten „neuroepithelialen Schaltkreise“ im Darm, die eine zentrale Rolle in der Kommunikation zwischen Darm und Gehirn spielen. „Wir sprechen auch davon, dass Darm und Gehirn \u00fcber die sogenannte ,Darm-Gehirn-Achse‘ direkt miteinander kommunizieren“, erl\u00e4uterte Worzfeld. Ziel ist es, die Funktionsweise dieser Kontakte zwischen Epithel- und Nervenzellen aufzukl\u00e4ren und deren Bedeutung f\u00fcr Verhalten und Stoffwechsel zu charakterisieren. Die Ergebnisse k\u00f6nnten neue Therapieans\u00e4tze f\u00fcr metabolische Erkrankungen wie Adipositas und Typ-2-Diabetes er\u00f6ffnen.
\nProf. Dr. Mareike Lehmann widmet sich dem Zusammenspiel von Immun- und Epithelzellen in der Lunge und dessen Ver\u00e4nderung im Alter. Im Fokus stehen dabei die wechselseitigen Einfl\u00fcsse von T-Zellen und Epithelzellen, die zu gest\u00f6rter Regeneration und chronischen Erkrankungen wie COPD oder Lungenfibrose f\u00fchren k\u00f6nnen. Dabei arbeitet die Lungenforscherin eng mit Dr. Maja Funk vom Helmholtz-Zentrum M\u00fcnchen zusammen. „Das Projekt zielt darauf ab, neue molekulare Zielstrukturen f\u00fcr eine Wiederherstellung der Lungenepithelfunktion im gealterten Organismus zu identifizieren“, erkl\u00e4rte Lehmann.
\nDas Teilprojekt von Prof. Dr. Sven Bogdan analysiert mit einem genetischen Drosophila-Modell in Echtzeit, wie Epithel- und Immunzellen bei der Wundheilung miteinander kommunizieren. Das Projekt nutzt ein hochaufl\u00f6sendes Verwundungsmodell, um die zellul\u00e4ren Prozesse bei Gewebesch\u00e4den und Infektionen sichtbar zu machen und zu erforschen. Dabei sollen evolution\u00e4r konservierte Signalwege entschl\u00fcsselt werden, die eine koordinierte Gewebeantwort erm\u00f6glichen.
\nProf. Dr. J\u00f6rg Gro\u00dfhans schlie\u00dflich erforscht am Drosophila-Embryo, wie aus der Interaktion zwischen den Oberfl\u00e4chenzellen des Vorderdarms und des Mitteldarms eine durchgehende Gewebeschicht entsteht. Im Mittelpunkt stehen Adh\u00e4sionsmolek\u00fcle wie E-Cadherin, die an der Zellgrenzbildung beteiligt sind. Mit Hilfe von Einzelzelltranskriptomik, hochaufl\u00f6sender Mikroskopie und computergest\u00fctzter 3D-Analyse soll die Dynamik dieser heterotypischen Zellkontakte pr\u00e4zise beschrieben werden.<\/p>\n
* pm: Philipps-Universit\u00e4t Marburg<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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